這故事始于另一個世界，在這里，人類的靈魂以動物形態(tài)作為實體出現(xiàn)，被稱為精靈。人類和精靈之間的關(guān)系是神圣，不可分割的。幾個世紀以來，這個世界一直由權(quán)勢熏天的教會當局掌控，除了北方荒野。在那里，女巫間流傳著一個預言，關(guān)于一個有偉大使命的孩子。大洪水時期，這個孩子被帶去了牛津。阿斯里爾勛爵將孩子托付給喬丹學院的院長照顧，取名萊拉。長久以來，學院都享有學者圣殿的特權(quán)，是逃避教會控制，保護萊拉的唯一選擇。

12年后，萊拉已長成一個小女孩。她不知道自己的父母是誰，與同為孤兒的羅杰成為莫逆之交。與生俱來的冒險精神，讓她把學院里里外外探索了遍，連地下的墓室都沒放過。現(xiàn)在，萊拉的精靈潘還沒定型。有時她就會和潘商量，一旦到了青春期，它會選擇什么形態(tài)，樹懶還是天竺鼠。不過潘更喜歡獅子，雖然它看起來像只雪貂。

學院里的生活很枯燥，萊拉最開心的就是叔叔阿斯里爾勛爵的到來。今天，潘遠遠看見阿斯里爾勛爵走過學院古老的走廊，朝著院長辦公室方向而去。萊拉哪還有心思上課，偷偷翻出窗戶，輕車熟路的從屋頂繞到院長辦公室窗下。院長在辦公室里，萊拉再調(diào)皮也不敢造次，只敢趴在窗沿下向里偷望。哪知她看到院長向桌上的醒酒器里倒了些粉末，醒酒器里是叔叔最喜歡的托考依葡萄酒。

院長離開后沒多久，阿斯里爾拎著箱子走了進來。萊拉眼看著叔叔倒了杯酒，立刻跳進窗戶，打落酒杯。阿斯里爾先是一驚，在聽到酒里有毒后，略加思索便打翻了醒酒器。院長向來受人尊重，做出下毒的事，必定有充分的理由。阿斯里爾將萊拉藏在辦公室的書柜底層，給了她一個任務，觀察院長的一舉一動，尤其是聽到“塵埃”這個詞的時候。

學院的院士紛紛來到院長辦公室。院長見阿斯里爾安然無恙，心中奇怪，但還是不動聲色的與其他人坐下，聆聽阿斯里爾的研究成果。最近一年時間里，阿斯里爾都在極北之地，調(diào)查格魯曼遠征隊失蹤之謎。他發(fā)現(xiàn)用特制底片拍攝的照片，能拍攝到神秘的熒光。這種熒光只圍繞在成年人身上，兒童并不受影響，阿斯里爾認為這就是“塵埃”。而用特制底片拍攝的極光照片，能清晰的看到塵埃顯現(xiàn)在極光中，構(gòu)成一座城市的輪廓，即“天空之城”。

阿斯里爾認定，還存在教會當局無法掌控的其他世界。而且只有通過被教會當局裁定為“罪孽”的“塵埃”，才能看到。阿斯里爾的結(jié)論無異于在質(zhì)疑教會當局的權(quán)威，院士喝止其他院士討論這個異端學說。但當阿斯里爾從箱子里拿出格魯曼被冰凍的人頭，院長再也無話可說。格魯曼是學院院士，如果他因發(fā)現(xiàn)某些證據(jù)而被殺害，那向來秉承學術(shù)自由的學院，就有前往調(diào)查的義務。

當晚，學院同意資助阿斯里爾繼續(xù)調(diào)查。等阿斯里爾想起萊拉，萊拉早已在書柜里打起了瞌睡。從院長的舉動來看，他可能是受到某種壓力，才被迫下毒。至少阿斯里爾的目的已經(jīng)達到，萊拉很想離開學院，跟著叔叔去北方。但這只能是一廂情愿的想法，阿斯里爾不可能答應。

實際上，阿斯里爾和萊拉都不會想到，院長的壓力來自真理儀。這個類似于鐘表的精密儀器提示阿斯里爾的研究會帶來嚴重后果，威脅到喬丹學院所有人。而且萊拉也會卷入其中，并在其中占有舉足輕重的地位。

第二天一大早，在廚房做事的羅杰送來了早餐。羅杰還帶來一個可怕的消息，就在昨晚，一名吉普賽男孩比利·科斯塔在營地失蹤，這已經(jīng)不是第一個失蹤的孩子。警方完全不理，吉普賽人只能自行組織搜索隊。相傳是有著狐貍精靈的饕餮抓走了比利，萊拉根本不相信這些，堅信吉普賽人會找回比利。另外，羅杰又說到阿斯里爾正在收拾飛艇準備離開。這下萊拉坐不住了，從床上跳起來，向?qū)W院草坪奔去。

阿斯里爾沒有給萊拉告別的時間。看著緩緩升空的飛艇，萊拉有些傷心。阿斯里爾是她唯一的親人，卻寧可把她丟在學院，連話都說不上幾句。阿斯里爾離開沒幾天，學院里來了一位美艷貴婦，庫爾特夫人。不知為何，萊拉感覺跟她特別投緣，只是她身邊那只金絲猴精靈，讓潘有些不寒而栗。

庫爾特夫人自稱探險家，還認識阿斯里爾勛爵。她的冒險經(jīng)歷，令萊拉著迷。所以當院長希望夫人收留萊拉，庫爾特夫人也有意聘請萊拉當助理時，萊拉興奮的連連點頭。在萊拉的懇求下，庫爾特夫人同意羅杰一起離開學院。可萊拉卻哪都找不到羅杰，羅杰也莫名失蹤，就像被饕餮吞噬。

臨行前，院長把萊拉叫到辦公室。萊拉還是第一次見到真理儀，自從被教會當局收繳后，外界就無人再擁有這種不可思議的儀器。小小的金屬盒子，打開后是個羅盤。數(shù)十個符號組成圓圈，四根指針指向不同的符合，代表不同的含義。只要了解了其中的含義，就能明白所有事情的真相，這大概就是教會當局懼怕它的原因。

在萊拉還是嬰兒時，阿斯里爾把這臺真理儀送到學院。院長至今都無法完全洞察真理儀的含義。他把真理儀交給萊拉，今后萊拉就要用它保護自己，尋找真相。最后，院長特意叮囑，不能告訴別人，包括庫爾特夫人。

庫爾特夫人和吉普賽人從不同渠道打聽到，“饕餮”把抓到的孩子送去更大，更便于藏匿的倫敦。于是，萊拉坐上飛艇，與河道里行船的吉普賽人，不約而同的前往倫敦，尋找各自所珍惜的人。